CN116060193B - 基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法及装置，其包括：将半成品物料进行细碎整形产出第一物料；将第一物料进行第一选粉和筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料；将第一规格物料送入细度模数调节系统处理，并将其他规格物料分为两路，第一路进入溢流式料仓，第一规格物料和第二路第二规格物料混合生成第六规格物料；将进入溢流式料仓右仓的物料送入高速立轴破处理，并与第一物料形成混合物料再进行第一选粉和筛分的循环操作。基于该方法保证在岩石特性频繁变化的条件下成品质量相对稳定，以解决机制砂质量控制策略研究的问题。

Description

基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法及装置

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法及装置。

背景技术

制备工程混凝土是机制砂最主要的用途之一，混凝土质量是否达标、性能是否稳定，与机制砂质量密切相关，其中细度模数、颗粒级配和石粉含量等关键指标对混凝土性能影响较大，并能通过工艺设备进行控制调节。砂石联产是目前机制砂加工的主流模式，为最大程度地利用现有资源，根据项目需求及时调整成品比例具有必要性。

相关技术中，在传统机制砂生产中，原材料特性、加工工艺、设备参数等相对稳定，可得到质量稳定的机制砂成品。但是，隧道洞渣岩性波动大，一方面对工艺适应性和设备稳定性影响较大；更重要的，成品质量随原材料特性频繁波动，难以保持稳定，不利于工程应用。

因此，需要一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法，在采用隧道洞渣制备机制砂时，保证在岩石特性频繁变化的条件下成品质量相对稳定，以解决机制砂质量控制策略研究的关键问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法，以实现在采用隧道洞渣制备机制砂时，保证在岩石特性频繁变化的条件下成品质量相对稳定。

本发明的第二个目的在于提出一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制装置。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法，包括：

将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，产出第一物料，其中，所述溢流式料仓分为右仓和左仓，以及所述常速立轴破配置溢瀑式进料口和石打石腔型；

将所述第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料；

将所述第一规格物料送入细度模数调节系统处理，通过电动液压分料装置将所述第二规格物料、所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入所述溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，所述第一规格物料和第二路所述第二规格物料通过细度模数调节系统处理以混合生成第六规格物料，其中，所述细度模数调节系统处理包括通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统，并通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节；

将进入溢流式料仓右仓的所述第二规格物料、所述第三规格物料由给料机均匀送入高速立轴破进行处理，并与所述第一物料形成混合物料再次进行第一选粉和筛分的循环操作。

可选地，本发明实施例之中，通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统，包括：

设置目标细度模数调节阈值Y；

设置目标细度模数为M _x,0，则第(n-1)次调整后实测细度模数为M _x,n ；

若

，则触发细度模数调节系统，若/>

，则停止细度模数调节系统。

可选地，在本发明实施例之中，通过调整步进值，进行纠偏调节，包括：

设定第二规格物料的分计筛余百分率的初始值a _2,0，第n次调整后为a _2,n ，第n次调整步进值为Δn，三者关系为：

；

基于M _x 与a ₂的线性关系，Δn取值规则如下：

调整调速皮带给料机速度，达到设定配比。

可选地，在本发明实施例之中，所述第一选粉的方法，包括：

通过风力选粉机进行第一选粉，其中，所述风力选粉机采用正压力+负压力的模式，所述正压力为自带的风机向机体内鼓风，所述负压力为除尘器风机向机体外吸风。

可选地，在本发明实施例之中，所述第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料包括：

在进行筛分时设置四层不同规格的筛网，以将通过第一选粉后的所述第一物料出筛分第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料。

可选地，在本发明实施例之中，所述通过电动液压分料装置将所述第二规格物料、所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入所述溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，包括：

第一路所述第四规格物料和第一路所述第五规格物料进入溢流式料仓左仓，由常速立轴破处理；

第一路所述第二规格物料和第一路所述第三规格物料进入溢流式料仓右仓由高速立轴破处理；

第二路所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料直接作为成品输出系统；

第二路所述第二规格物料进入细度模数调节系统处理。

可选地，在本发明实施例之中，所述进入细度模数调节系统处理，还包括：

在细度模数调节系统内，将所述第一规格物料和通过粉砂分离装置回收的粗颗粒送入定速皮带机；

所述第二路所述第二规格物料送入调速皮带机；

所述细度模数调节系统通过控制所述调速皮带机的速度来调节所述第二路所述第二规格物料与所述第一规格物料、所述粗颗粒的混合比例，以达到控制混合后所述第六规格物料细度模数；

其中，所述调速皮带机带走部分所述第二路所述第二规格物料，另一部分通过溢流的方式与第一路所述第二规格物料进入所述溢流式料仓右仓。

可选地，在本发明实施例之中，在所述达到控制混合后所述第六规格物料细度模数之后，还包括：

将所述第六规格物料进行第二选粉，并进行加水搅拌；

将搅拌后的所述第六规格物料分为第一区段物料、第二区段物料、第三区段物料、第四区段物料、第五区段物料和第六区段物料；

当某一区段物料出现缺失时，通过调整冲击速度进行颗粒级配调节。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制装置，包括：

细碎整形模块，用于将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，产出第一物料，其中，所述溢流式料仓分为右仓和左仓，以及所述常速立轴破配置溢瀑式进料口和石打石腔型；

筛选模块，用于将所述第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料；

细度模数调节模块，用于将所述第一规格物料送入细度模数调节系统处理，通过电动液压分料装置将所述第二规格物料、所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入所述溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，所述第一规格物料和第二路所述第二规格物料通过细度模数调节系统处理以混合生成第六规格物料，其中，所述细度模数调节系统处理包括通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统，并通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节；

细碎制砂模块，用于将进入溢流式料仓右仓的所述第二规格物料、所述第三规格物料由给料机均匀送入高速立轴破进行处理，并与所述第一物料形成混合物料再次进行第一选粉和筛分的循环操作。

综上所述，本发明实施例提出一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法和装置，先将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，通过筛分处理步骤获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料、第五规格物料和第六规格物料，最后将通过第一选粉和第二选粉选出含粉尘的气体，通过粉砂分离装置处理，将粗颗粒分离，并将粗颗粒进入细度模数调节系统进行处理。基于此，本方法可以实现对细度模数、石粉含量等机制砂关键质量指标和产物比例的调节，保证在岩石特性频繁变化的条件下成品质量相对稳定。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例所提供的一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种某型号立轴破典型粒度曲线示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种立轴破0~4.75mm累计筛余曲线；

图4为本发明实施例所提供的一种某型号立轴破0~4.75mm分计筛余曲线；

图5为本发明实施例所提供的某型号立轴破0~2.36mm内各区段相对含量示意图；

图6为本发明实施例所提供的石打石与石打铁腔型成品粒度曲线示意图0~2.36mm相对含量变化情况示意图；

图7为本发明实施例所提供的石打石与石打铁腔型0~2.36mm相对含量变化情况示意图；

图8为本发明实施例所提供的一种细度模数控制逻辑流程图；

图9为本发明实施例所提供的一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制装置的结构示意图；

图10为本发明实施例所提供的一种整形制砂工艺流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法和装置。

图1为本发明实施例所提供的一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法的流程示意图。

如图1所示，基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法包括：

步骤S10：将半成品物料经溢流式料仓进入常速立轴破进行细碎整形，产出第一物料，其中，溢流式料仓分为右仓和左仓，以及常速立轴破配置溢瀑式进料口和石打石腔型。

步骤S20：将第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料。

其中，在本发明的实施例之中，该第一选粉的方法，包括：

通过风力选粉机进行第一选粉，其中，风力选粉机采用正压力+负压力的模式，正压力为自带的风机向机体内鼓风，负压力为除尘器风机向机体外吸风。

以及，在本发明的实施例之中，第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料包括：

在进行筛分时设置四层不同规格的筛网，以将通过第一选粉后的第一物料筛分出第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料。

步骤S30：将第一规格物料送入细度模数调节系统处理，通过电动液压分料装置将第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，第一规格物料和第二路第二规格物料通过细度模数调节系统处理以混合生成第六规格物料，其中，细度模数调节系统处理包括通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统，并通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节。

其中，在本发明的实施例之中，将第一规格物料进行处理，包括：

将第一规格物料通过运输设备送入细度模数调节系统处理。

以及，在本发明的实施例之中，通过电动液压分料装置将第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理方法，包括：

第一路第四规格物料和第一路第五规格物料进入溢流式料仓左仓，由常速立轴破处理；

第一路第二规格物料和第一路第三规格物料进入溢流式料仓右仓，由高速立轴破处理；

第二路第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料直接作为成品输出系统；

第二路第二规格物料进入细度模数调节系统处理。

以及，在本发明的实施例之中，该进入细度模数调节系统处理，还包括：

在细度模数调节系统内，将第一规格物料和通过粉砂分离装置回收的粗颗粒送入定速皮带机；

第二路第二规格物料送入调速皮带机；

细度模数调节系统通过控制调速皮带机的速度来调节第二路第二规格物料与所述第一规格物料、粗颗粒的混合比例，以达到控制混合后第六规格物料细度模数；

其中，调速皮带机带走部分第二路第二规格物料，另一部分通过溢流的方式与第一路第二规格物料进入溢流式料仓右仓。

以及，在本发明的实施例之中，通过细度模数调节阈值来进行触发和停止细度模数调节系统，包括：

设置目标细度模数调节阈值Y；

设置目标细度模数为M _x,0，则第(n-1)次调整后实测细度模数为M _x,n ；

若

，则触发细度模数调节系统，若/>

，则停止细度模数调节系统。

需要说明的是，在本发明的实施例之中，关于细度模数计算的规定，请参考以下公式：

其中，M _x 表示细度模数，A ₁、A ₂、A ₃、A ₄、A ₅、A ₆分别为不同规格物料的方孔筛的累计筛余百分率，a ₁、a ₂、a ₃、a ₄、a ₅、a ₆分别为不同规格物料的方孔筛的分计筛余百分率。

以及，在本发明的实施例之中，通过调整步进值，进行纠偏调节，包括：

设定第二规格物料的分计筛余百分率的初始值a _2,0，第n次调整后为a _2,n ，第n次调整步进值为Δn，三者关系为：

；

基于M _x 与a ₂的线性关系，Δn取值规则如下：

调整调速皮带给料机速度，达到设定配比。

示例地，在本发明实施例之中，第六规格物料的粒径可以为0-4.75mm，第一区段物料、第二区段物料、第三区段物料、第四区段物料、第五区段物料和第六区段物料的粒径分别为0~0.15mm、0.15~0.30mm、0.30~0.60mm、0.60~1.18mm、1.18~2.36mm、2.36~4.75mm。为方便理解请参考图2、图3和图4。图2为本实施例所提供的一种某型号立轴破典型粒度曲线示意图，图3为本实施例所提供的一种立轴破0~4.75mm累计筛余曲线，图4为本实施例所提供的一种某型号立轴破0~4.75mm分计筛余曲线。其中图2、图3和图4的横坐标均为筛孔尺寸，单位为mm，纵坐标分别为通过率、累计筛余率和分计筛余率，如图2、图3和图4所示，0~4.75mm累计筛余曲线和分计筛余曲线：5~40mm连续级配物料经立轴破一次处理后，整体级配呈现“两头多中间少”的分布，且低速冲击工况（45~60m/s）较高速冲击工况（60~80m/s）更显著。在冲击速度为45m/s、60m/s、70m/s和80m/s时，2.36mm方筛孔累计筛余分别为26.18%、26.52%、22.03%和20.53%，均大幅超过目标累计筛余12.5%，低速冲击工况更是超过上限累计筛余25%，2.36~4.75mm区段产量明显偏多。

4.75mm方孔筛累计/分计筛余百分率取0。设定物料经立轴破处理后，0~0.15mm、0.15~0.30mm、0.30~0.60mm、0.60~1.18mm、1.18~2.36mm各区段产物的比例为b ₇:b ₆:b ₅:b ₄:b ₃，则有：

其中，a ₇表示0.15mm方孔筛筛底分计筛余百分率，X为a _n 与b _n 的比例量纲。

基于上述内容，若第一规格物料的方孔筛的分计筛余百分率为0，则细度模数阈值与不同规格物料的方孔筛的分计筛余百分率的表征关系可以参考以下公式：

M _x =Ka ₂+B

比如，目标细度模数为M _x,0，细度模数调整触发阈值Y=0.100，监测及调整间隔时间取30min/次，第(n-1)次调整后实测细度模数为M _x,n ，设定除第一规格物料外各区段比例与目标级配对应比例相同，并基于目标级配可得到线性公式：

当a ₂=12.5时，可得到目标细度模数M _x,0=2.660，目标细度模数也可根据实际需求自行设置。此外，级配的调节通过细度模数调节系统、高速立轴破调速、风选系统风量调节、粉砂分离装置开闭等操作综合实现。

需要说明的是，在本发明的实施例之中，因M _x 与a ₂的线性关系是建立在“在第一规格物料方孔筛分计筛余为0，其余规格物料各区段比例恒定”的理想条件下，且

和/>

是基于目标级配计算得到，在实际应用中，由于原材料、工艺、设备等原因，以上条件很难完全满足，故而存在调整偏差，需进行多次纠偏调节。

理想情况下，可将机制砂0~4.75mm各区段全部进行分级，再称重配比，可实现任意级配和细度模数。但在实际应用中，考虑筛分设备效率、结构复杂程度和实现成本等因素，选择将机制砂分为两段进行配比，以实现细度模数调节。一方面，破碎制砂设备只能将粗物料破碎为更细物料；另一方面，2.36~4.75mm区段对细度模数影响最大且产量偏多。据此可以得到结论：通过调节2.36~4.75mm产物配比以实现细度模数稳定控制是经济有效的。一方面，破碎制砂设备只能将粗物料破碎为更细物料；另一方面，2.36~4.75mm区段对细度模数影响最大且产量偏多。据此可以得到结论：通过调节2.36~4.75mm产物配比以实现细度模数稳定控制是经济有效的。

进一步地，在本发明的实施例之中，在达到控制混合后第六规格物料细度模数之后，还包括：

将第六规格物料进行第二选粉，并进行加水搅拌；

将搅拌后的第六规格物料分为第一区段物料、第二区段物料、第三区段物料、第四区段物料、第五区段物料和第六区段物料；

当某一区段物料出现缺失时，通过调整冲击速度进行颗粒级配调节。

需要说明的是，在本发明实施例之中，上述第六规格物料进行划分区段物料时，可以根据实际要求划分区段，包括但不局限于六段。此外，基于上述内容，当通过细度模数控制策略时，若实现了对某一规格物料的精确控制，则可以对这一规格物料的配比进行调节。

示例的，在本发明的实施例之中，以0-2.36mm为示例，考察各区段产物的变化，定义各规格物料的相对含量c _n ：

式中：m ₃、m ₄、m ₅、m ₆、m ₇分别为1.18~2.36mm、0.60~1.18mm、0.30~0.60mm、0.15~0.30mm、0~0.15mm各区段质量。

图5为本实施例所提供的某型号立轴破0~2.36mm内各区段相对含量示意图。图5的横坐标为冲击速度，单位为m/s，纵坐标为相对含量，如图5所示，某一立轴破0~2.36mm内各区段相对含量：在低速冲击工况下，0~0.15mm相对含量与冲击速度呈负相关、0.15~1.18mm相对含量与冲击速度呈正相关；在高速冲击工况下，0~1.18mm各区段相对含量与冲击速度的相关性相同，为先正后负，转折速度70m/s。从影响程度来看：对0~1.18mm相对含量，高速冲击工况较低速冲击工况影响更显著；在高速冲击工况下，0.30~1.18mm受到的影响最为显著。基于此，在高速冲击工况下：通过调节冲击速度能够在一定程度上弥补物料经立轴破一次处理后中间级配的缺失，实现对成品级配的控制调节；具体的，在转折速度前调高冲击速度或转折速度后调低冲击速度，可提高0~1.18mm区段比例。但该调节策略在弥补0.30~1.18mm区段缺失的同时，有导致0~0.30mm区段占比过高的可能。图6和图7分别为本实施例所提供的石打石与石打铁腔型成品粒度曲线示意图和石打石与石打铁腔型0~2.36mm相对含量变化情况示意图。图6的横坐标为筛孔尺寸，纵坐标为通过率，图7的横坐标为级配区段，纵坐标为相对含量。如图6、7所示，石打铁腔型可以得到更高占比的0.30~1.18mm区段，特别是0.30~0.60区段，能在一定程度上弥补物料经立轴破一次处理后中间级配的缺失，但同样有导致0~0.30mm区段占比过高的可能。基于此，可得到相对完善的颗粒级配控制策略。

以及，在本发明的实施例之中，该第二选粉包括：

通过重力选粉机采用负压力模式，该负压力为除尘器风机向机体外吸风。

进一步地，在本发明的实施例之中，该进入成品输出系统，包括：

在第六规格物料的输出端配置图像粒度分析仪，该仪器可以实时监测第六规格物料的级配、细度模数和含粉量等关键指标。在第六规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料的输出端配置压力传感式皮带秤，可以获取每种规格产物的实时流量和累计重量。

需要说明的是，在本发明实施例之中，对粒度较大的混合物料，为使得非自由石粉转换为自由石粉，选用风力选粉机，通过正压、负压结合的方式提高选粉效率；对粒度较小的机制砂，为避免细颗粒大量流失，选用重力选粉机，在风力选粉后单独进行二次选粉。为达到石粉含量控制和级配辅助调节的目的，除尘风机采用变频驱动，可自由调节风量，并在正常风量需求基础上预留余量。因系统除尘选粉点位较多且风量需求各不相同，在各除尘选粉点位设置风道阀门以实现风量分配。

此外，在含尘气体进入除尘器前设置粉砂分离装置：粉砂分离装置打开时，含尘气体中的细砂将被分离并配入机制砂中；粉砂分离装置关闭时，含尘气体中的细砂将随粉灰进入储灰罐。该装置可辅助进行细度模数及颗粒级配调节：可在细度模数偏小、细料级配偏高时关闭，或在细度模数偏大、细料级配偏低时打开，以实现颗粒级配和细度模数的辅助调节。

步骤S40：将进入溢流式料仓右仓的第二规格物料、第三规格物料由给料机均匀送入高速立轴破进行处理，并与第一物料形成混合物料再次进行第一选粉和筛分的循环操作。

需要说明的是，基于上述内容，请参照图8。图8为本发明实施例所提供的一种细度模数控制逻辑流程图。如图8所示，当细度模数检测开始之后，先对细度模数调整的触发条件和/或停止条件进行判定，若为触发条件（即

），则进行下一步调整步进值，若为停止条件，则重新回到细度模数检测。在调整步进值之后，为了使不同规格的物料可以均匀分布，可以在此时重新设定物料（例如2.36~4.75mm物料）的配比，并通过调节调速皮带给料机速度，达到设定配比。在设定完成后需要等待5分钟，使得设备可以适应控制之后的参数。

综上所述，本发明实施例提出一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法，先将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，通过筛分处理步骤获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料、第五规格物料和第六规格物料，最后将不同规格的物料送入细度模数调节系统处理，通过细度模数调节处理实现对精细区段物料的精准控制。基于此，本方法可以实现对细度模数、石粉含量等机制砂关键质量指标和产物比例的调节，保证在岩石特性频繁变化的条件下成品质量相对稳定。

图9为本发明实施例所提供的一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制装置的结构示意图。

如图9所示，基于干法加工工艺的机制砂质量控制装置，包括：

细碎整形模块10，用于将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，产出第一物料，其中，溢流式料仓分为右仓和左仓，以及常速立轴破配置溢瀑式进料口和石打石腔型；

筛选模块20，用于将第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料；

细度模数调节模块30，用于将第一规格物料送入细度模数调节系统处理，通过电动液压分料装置将第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，第一规格物料和第二路第二规格物料通过细度模数调节系统处理以混合生成第六规格物料，其中，细度模数调节系统处理包括通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统，并通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节；

细碎制砂模块40，用于将进入溢流式料仓右仓的第二规格物料、第三规格物料由给料机均匀送入高速立轴破进行处理，并与第一物料形成混合物料再次进行第一选粉和筛分的循环操作。

需要说明的是，前述对一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法的实施例的解释说明也适用于该实施例的装置，可以参照上述实施例的相关描述，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施例提出一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制装置，先将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，通过筛分处理步骤获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料、第五规格物料和第六规格物料，最后将不同规格的物料送入细度模数调节系统处理，通过细度模数调节处理实现对精细区段物料的精准控制。基于此，本方法可以实现对细度模数、石粉含量等机制砂关键质量指标和产物比例的调节，保证在岩石特性频繁变化的条件下成品质量相对稳定。

为了更清楚的解释本发明的方法流程，特提供一种实施例，请参见图10。图10为本发明实施例所提供的一种整形制砂工艺流程图。

如图10所示，在图10最左侧，先将粒径合格（≤32mm）的洁净半成品料（即粒径为0-32mm原料）经溢流式料仓（左半部分）进入常速立轴破进行细碎整形，常速立轴破配置溢瀑式进料口和石打石腔型，冲击速度约45~60m/s。混合物料通过输送设备（根据设备的布置模式可以是调速或定速皮带给料机、垂直提升机或其他类型输送设备）和给料机后，进入风力选粉机进行第一次选粉。风力选粉机采用“正压力+负压力”的模式，“正压力”为自带的风机向机体内鼓风，“负压力”为除尘器风机向机体外吸风。

在图10右上方，将在第一次选粉后的混合物料进入振动筛进行筛分，可以得到0~2.5mm、2.5~5mm、5~10mm、10~20mm和20~31.5mm五种规格产物。振动筛设置2.5mm、5mm、10mm、20mm四层筛网。

之后，2.5~5mm、5~10mm、10~20mm和20~31.5mm四种规格产物的出料位置配有电动液压分料装置，将每种物料的流向分为两路，其中第1路进入溢流式料仓，第2路作为成品输出系统或进行后续处理。第1路10~20mm产物和第1路20~31.5mm产物进入溢流式料仓（左半部分），其中第1路10~20mm产物和第1路20~31.5mm产物称为10-32mm返料，10-32mm返料，由常速立轴破处理；第1路2.5~5mm产物和第1路5~10mm产物进入溢流式料仓（右半部分）其中，第1路2.5~5mm产物和第1路5~10mm产物称为2.5-10 mm返料，2.5-10 mm返料由高速立轴破处理。第2路5~10mm、10~20mm和20~31.5mm直接作为成品（例如精品碎石）经压力传感式皮带秤（成品输出系统）输出；来自振动筛的0~2.5mm规格产物和第2路2.5~5mm进入细度模数调节系统处理。细度模数调节系统包括调速皮带给料机和定速皮带给料机，

接着，细度模数调节完成后的0~5mm产物进入重力选粉机进行第二次选粉。重力选粉机采用“负压力”模式，“负压力”为除尘器风机向机体外吸风。经过第二次选粉后的0~5mm产物进入拌湿机进行加水拌湿得到成品（如精品砂），然后输出系统。在0~5mm产物输出端配置图像粒度分析仪，该仪器可以实时监测0~5mm产物的级配、细度模数和含粉量等关键指标。在0~5mm、5~10mm、10~20mm和20~31.5mm四种规格产物的输出端配置压力传感式皮带秤，可以获取每种规格产物的实时流量和累计重量。

进入溢流式料仓（右半部分）的物料（2.5~10mm）由给料机均匀送入高速立轴破进行处理，进行后续处理。高速立轴破配置全中心进料口和石打铁腔型，冲击速度约60~80m/s，转速可调。当高速立轴破处理不及时或处理能力无法满足时，溢流式料仓右半部分料满后可通过溢流口进入左半部分，由常速立轴破处理，由此避免系统堵料。

最后，风力选粉机和重力选粉机选出的含粉尘的气体，首先经过粉砂分离装置处理，大于规定尺寸的粗颗粒（一般≥75um）被分离出来，进入细度模数调节系统处理。粉尘（＜75um）则随气体一起进入除尘器，经除尘器处理后，粉尘进入储灰罐，洁净的气体则排入大气中。除尘器选用脉冲式布袋除尘器，配套变频风机，风量可调。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制方法，其特征在于，包括：

将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，产出第一物料，其中，所述溢流式料仓分为右仓和左仓，以及所述常速立轴破配置溢瀑式进料口和石打石腔型；

将所述第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料；

将所述第一规格物料送入细度模数调节系统处理，通过电动液压分料装置将所述第二规格物料、所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入所述溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，所述第一规格物料和第二路所述第二规格物料通过细度模数调节系统处理以混合生成第六规格物料，其中，所述细度模数调节系统处理包括通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统，并通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节，所述通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统包括：设置目标细度模数调节阈值Y，设置目标细度模数为M _x,0，则第(n-1)次调整后实测细度模数为M _x,n ，若

，则触发细度模数调节系统，若

，则停止细度模数调节系统，所述通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节包括：设定第二规格物料的分计筛余百分率的初始值a _2,0，第n次调整后为a _2,n，第n次调整步进值为Δn，三者关系为：/>

，

基于M _x与a ₂的线性关系，Δn取值规则如下：

调整调速皮带给料机速度，达到设定配比；

将进入溢流式料仓右仓的所述第二规格物料、所述第三规格物料由给料机均匀送入高速立轴破进行处理，并与所述第一物料形成混合物料再次进行第一选粉和筛分的循环操作。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一选粉的方法，包括：通过风力选粉机进行第一选粉，其中，所述风力选粉机采用正压力+负压力的模式，所述正压力为自带的风机向机体内鼓风，所述负压力为除尘器风机向机体外吸风。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料包括：在进行筛分时设置四层不同规格的筛网，以将通过第一选粉后的所述第一物料筛分出第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述通过电动液压分料装置将所述第二规格物料、所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入所述溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，包括：

第一路所述第四规格物料和第一路所述第五规格物料进入溢流式料仓左仓，由常速立轴破处理；

第一路所述第二规格物料和第一路所述第三规格物料进入溢流式料仓右仓由高速立轴破处理；

第二路所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料直接作为成品输出系统；

第二路所述第二规格物料进入细度模数调节系统处理。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述进入细度模数调节系统处理，还包括：

在细度模数调节系统内，将所述第一规格物料和通过粉砂分离装置回收的粗颗粒送入定速皮带机；

所述第二路所述第二规格物料送入调速皮带机；

所述细度模数调节系统通过控制所述调速皮带机的速度来调节所述第二路所述第二规格物料与所述第一规格物料、所述粗颗粒的混合比例，以达到控制混合后所述第六规格物料细度模数；

其中，所述调速皮带机带走部分所述第二路所述第二规格物料，另一部分通过溢流的方式与第一路所述第二规格物料进入所述溢流式料仓右仓。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在所述达到控制混合后所述第六规格物料细度模数之后，还包括：

将所述第六规格物料进行第二选粉，并进行加水搅拌；

将搅拌后的所述第六规格物料分为第一区段物料、第二区段物料、第三区段物料、第四区段物料、第五区段物料和第六区段物料；

当某一区段物料出现缺失时，通过调整冲击速度进行颗粒级配调节。

7.一种基于干法加工工艺的机制砂质量控制装置，其特征在于，包括：

细碎整形模块，用于将半成品物料经溢流式料仓送入常速立轴破进行细碎整形，产出第一物料，其中，所述溢流式料仓分为右仓和左仓，以及所述常速立轴破配置溢瀑式进料口和石打石腔型；

筛选模块，用于将所述第一物料通过运输设备和给料机先进行第一选粉，再进行筛分获得第一规格物料、第二规格物料、第三规格物料、第四规格物料和第五规格物料；

细度模数调节模块，用于将所述第一规格物料送入细度模数调节系统处理，通过电动液压分料装置将所述第二规格物料、所述第三规格物料、所述第四规格物料和所述第五规格物料的流向分为两路，其中，第一路进入所述溢流式料仓，第二路进入成品输出系统或进行处理，所述第一规格物料和第二路所述第二规格物料通过细度模数调节系统处理以混合生成第六规格物料，其中，所述细度模数调节系统处理包括通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统，并通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节，所述通过细度模数调节阈值触发和停止细度模数调节系统包括：设置目标细度模数调节阈值Y，设置目标细度模数为M _x,0，则第(n-1)次调整后实测细度模数为M _x,n ，若

，则触发细度模数调节系统，若/>

，则停止细度模数调节系统，所述通过调整步进值对细度模数调节进行纠偏调节包括：设定第二规格物料的分计筛余百分率的初始值a _2,0，第n次调整后为a _2,n，第n次调整步进值为Δn，三者关系为：

，

基于M _x与a ₂的线性关系，Δn取值规则如下：

调整调速皮带给料机速度，达到设定配比；

细碎制砂模块，用于将进入溢流式料仓右仓的所述第二规格物料、所述第三规格物料由给料机均匀送入高速立轴破进行处理，并与所述第一物料形成混合物料再次进行第一选粉和筛分的循环操作。

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